沥青路面冷再生技术图文并茂.ppt

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1、沥青路面冷再生技术沥青路面冷再生技术孙立军孙立军同济大学交通运输工程学院同济大学交通运输工程学院2023/1/62主要内容主要内容再生技术再生技术路面评价路面评价路面结构设计路面结构设计施工温度场分析施工温度场分析再生混合料设计再生混合料设计结束语结束语2023/1/63再生技术再生技术l冷再生技术冷再生技术l热再生技术热再生技术l现场现场l工厂工厂2023/1/64路面评价路面评价 面层面层纵缝L H L H L M H L H L H L H L H L H L H L H 横缝龟裂块裂车辙波浪沉陷麻面补丁泛油坑槽DL DT DA DB DR DW DS DD DP DF DH DC DD

2、 DS DHDPPCI=100-DP分层加权法2023/1/65p贯穿和非贯穿裂缝贯穿和非贯穿裂缝p贯穿裂缝将损坏基层贯穿裂缝将损坏基层p非贯穿只需要更新或再生面层非贯穿只需要更新或再生面层5 5路面评价路面评价 面层甄别面层甄别2023/1/66路面评价路面评价 面层甄别面层甄别2023/1/67p反射裂缝反射裂缝p唧浆，脱空唧浆，脱空路面评价路面评价 面层甄别面层甄别2023/1/68pp变形的原因变形的原因路面评价路面评价 面层甄别面层甄别2023/1/69pp变形产生在哪一层变形产生在哪一层变形产生在哪一层变形产生在哪一层路面评价路面评价 面层甄别面层甄别1.53MPa1.53MPa，

3、4191kg4191kg1.25Mpa1.25Mpa，5421kg5421kg0.98Mpa,41290.98Mpa,4129kgkg2023/1/610l l变形产生在哪一层变形产生在哪一层变形产生在哪一层变形产生在哪一层路面评价路面评价 面层甄别面层甄别2023/1/611pp变形产生在哪一层变形产生在哪一层变形产生在哪一层变形产生在哪一层路面评价路面评价 面层甄别面层甄别2023/1/612pp老化程度老化程度老化程度老化程度pp决定了就沥青材料的可用性决定了就沥青材料的可用性决定了就沥青材料的可用性决定了就沥青材料的可用性路面评价路面评价 面层甄别面层甄别2023/1/613pp均匀性

4、均匀性pp决定了旧料使用的可行性、方便性和具体细节决定了旧料使用的可行性、方便性和具体细节决定了旧料使用的可行性、方便性和具体细节决定了旧料使用的可行性、方便性和具体细节路面评价路面评价 面层甄别面层甄别2023/1/614p路基路基p土质类型土质类型p含水量含水量p密实度密实度p垫层垫层p材料类型材料类型p级配级配p含水量含水量路面评价路面评价 基础状况基础状况pp钻芯或开挖钻芯或开挖pp从含水量判断道路的排水状从含水量判断道路的排水状从含水量判断道路的排水状从含水量判断道路的排水状况、路面结构的渗水状况况、路面结构的渗水状况况、路面结构的渗水状况况、路面结构的渗水状况pp决定今后新路面结构

5、的湿度决定今后新路面结构的湿度决定今后新路面结构的湿度决定今后新路面结构的湿度pp土质、密实度和湿度决定了土质、密实度和湿度决定了土质、密实度和湿度决定了土质、密实度和湿度决定了路基的模量路基的模量路基的模量路基的模量pp确定垫层的适用性和模量确定垫层的适用性和模量确定垫层的适用性和模量确定垫层的适用性和模量2023/1/615pp弯沉测定弯沉测定pp基层状况的判别是十分关键的步骤基层状况的判别是十分关键的步骤基层状况的判别是十分关键的步骤基层状况的判别是十分关键的步骤pp决定基层的模量决定基层的模量决定基层的模量决定基层的模量pp判断基层的完好性判断基层的完好性判断基层的完好性判断基层的完好

6、性路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/616pp杠杆式弯沉仪杠杆式弯沉仪杠杆式弯沉仪杠杆式弯沉仪ppFWDFWD路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/617pp厚沥青层厚沥青层路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/618p基本原理基本原理Min:(Dci-Dmi)2*wiE1,h1E2,h2E0路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/619n过程复杂，结果误差大过程复杂，结果误差大e（E1,E01)（E2,E02)路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/620pp弯沉盆上的惰性点弯沉盆上的惰性点RD土基模量E0上层模量上层模量Ei-EjEi-Ej

7、惰性点DIRI路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/621RIDIE采用迭代法即可求采用迭代法即可求出反演解出反演解DI实测弯沉盆路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/622pp基层完好性判别基层完好性判别基层完好性判别基层完好性判别路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/623ppE4000MPaE4000MPapp基层基本完好，裂缝间距基层基本完好，裂缝间距基层基本完好，裂缝间距基层基本完好，裂缝间距5 5米以上米以上米以上米以上pp可观察表面裂缝间距可观察表面裂缝间距可观察表面裂缝间距可观察表面裂缝间距路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/624pp

8、E=25004000MPapp轻度块裂轻度块裂轻度块裂轻度块裂pp裂块尺寸裂块尺寸裂块尺寸裂块尺寸100*100500*500cm100*100500*500cm3030路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/625ppE=8002500MPapp重度块裂重度块裂重度块裂重度块裂pp裂块尺寸裂块尺寸裂块尺寸裂块尺寸50*50100*100cm50*50100*100cm路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/626ppE=450800MPapp轻度龟裂轻度龟裂轻度龟裂轻度龟裂pp裂块尺寸裂块尺寸裂块尺寸裂块尺寸20*2050*50cm20*2050*50cm路面评价路面评价 基

9、层评价基层评价2023/1/627ppE450MPapp重度龟裂重度龟裂重度龟裂重度龟裂pp裂块尺寸裂块尺寸裂块尺寸裂块尺寸20*20cm20*20cm路面评价路面评价 基层评价基层评价2023/1/628pp面层的使用面层的使用pp基层的利用基层的利用pp结构厚度设计结构厚度设计pp结构组合设计结构组合设计pp旧路面材料的使用旧路面材料的使用pp调整和最终结果的确定调整和最终结果的确定再生结构设计再生结构设计 2023/1/629p面层可用性以及如何使用面层可用性以及如何使用p面层可直接使用面层可直接使用p表面层问题表面层问题p中面层问题中面层问题p三层都有问题三层都有问题再生结构设计再生结

10、构设计 面层使用面层使用2023/1/630基本完好基本完好15米米0.51米米基层可直接使用基层可直接使用上面可直接作沥上面可直接作沥青面层青面层再生结构设计再生结构设计 基层使用基层使用2023/1/6310.51米米0.20.5米米=8cmh=8cm原路面基层原路面基层原路面基层原路面基层h=（H-沥青面层厚度）沥青面层厚度）/F再生结构设计再生结构设计 结构设计结构设计2023/1/637pp标高的限制可能被迫改变结构设计标高的限制可能被迫改变结构设计pp有时需要增加基层的厚度有时需要增加基层的厚度有时需要增加基层的厚度有时需要增加基层的厚度pp有时需要压低标高，此时可能需要用热拌料代

11、替有时需要压低标高，此时可能需要用热拌料代替有时需要压低标高，此时可能需要用热拌料代替有时需要压低标高，此时可能需要用热拌料代替再生料再生料再生料再生料pp有时需要铣刨基层以降低标高有时需要铣刨基层以降低标高有时需要铣刨基层以降低标高有时需要铣刨基层以降低标高pp排水的考虑排水的考虑排水的考虑排水的考虑pp内部排水内部排水内部排水内部排水pp排水系统排水系统排水系统排水系统再生结构设计再生结构设计 结构设计结构设计2023/1/638lHMA的摊铺导致温度场的变化的摊铺导致温度场的变化 冷冷 再再 生生 底底 基基 层层 H M A温度下传施工中路面温度场及压实施工中路面温度场及压实2023/

12、1/639施工中路面温度场及压实施工中路面温度场及压实2023/1/640施工中路面温度场及压实施工中路面温度场及压实l不同于不同于HMAHMA的过程的过程l冷压实过程冷压实过程l热压实过程热压实过程 H M A 冷冷 再再 生生 底底 基基 层层温度下传2023/1/641p冷再生沥青混合料的压冷再生沥青混合料的压实过程实过程施工中路面温度场及压实施工中路面温度场及压实2023/1/642l基本性质：基本性质：冷拌冷铺的热再生混合料冷拌冷铺的热再生混合料冷再生层摊铺冷再生层摊铺HMA前的钻芯样前的钻芯样冷再生层摊铺冷再生层摊铺HMA后的钻芯样后的钻芯样是否充分利用这个性质是区别再生与再利是否

13、充分利用这个性质是区别再生与再利用的关键，是保证耐久性和经济性的关键用的关键，是保证耐久性和经济性的关键施工中路面温度场及压实施工中路面温度场及压实2023/1/643HMA摊铺前冷再生芯样的空隙率摊铺前冷再生芯样的空隙率%HMA摊铺后冷再生芯样的空隙率摊铺后冷再生芯样的空隙率%空隙率减小空隙率减小%11.99.52.413.39.63.712.79.43.313.710.92.812.59.43.113.210.52.712.08.83.211.49.12.312.38.93.412.6（均值）（均值）9.6（均值）（均值）3.0（均值）（均值）HMA摊铺前后冷再生层芯样的空隙率摊铺前后冷再

14、生层芯样的空隙率施工中路面温度场及压实施工中路面温度场及压实2023/1/644冷再生混合料设计冷再生混合料设计p目前各国的再生材料设计目前各国的再生材料设计p通过土工击实方法确定最佳含水量通过土工击实方法确定最佳含水量OWC。p保持保持OWC不变，以预估的沥青用量为中值，按照一定间隔变化形成不变，以预估的沥青用量为中值，按照一定间隔变化形成5个乳化沥青用量。将拌合均匀的混合料装入试模内，在马歇尔击实仪个乳化沥青用量。将拌合均匀的混合料装入试模内，在马歇尔击实仪上双面各击实上双面各击实50次。将试样连同试模一同放入次。将试样连同试模一同放入60鼓风烘箱中养生鼓风烘箱中养生40小时以上，之后从烘

15、箱中取出，立即放置到马歇尔击实仪上双面各击小时以上，之后从烘箱中取出，立即放置到马歇尔击实仪上双面各击实实25次。次。p测试试件的毛体积密度、测试试件的毛体积密度、15的劈裂强度、浸水的劈裂强度、浸水24小时的湿劈裂强度小时的湿劈裂强度（或者（或者40的马歇尔稳定度及浸水马歇尔稳定度），结合工程经验综的马歇尔稳定度及浸水马歇尔稳定度），结合工程经验综合确定最佳乳化沥青用量合确定最佳乳化沥青用量OEC。2023/1/645冷再生混合料设计冷再生混合料设计2023/1/646p设计结果分析：设计结果分析：OEC=4.0-5.0%OEC=4.0-5.0%p多数采用多数采用4.0%4.0%冷再生混合料

16、设计冷再生混合料设计2023/1/647p考虑热压实过程考虑热压实过程的试件成型是混合料设计关键的试件成型是混合料设计关键p冷压实过程的模拟（第一次击实）：国际通用方法冷压实过程的模拟（第一次击实）：国际通用方法p热压实过程的模拟（第二次击实）热压实过程的模拟（第二次击实）p与施工季节有关，不同季节的最佳剂量不同，不同与施工季节有关，不同季节的最佳剂量不同，不同RAP的最佳剂量不同的最佳剂量不同p60 击实击实40次次p70 击实击实40次次p考虑热压实过程使乳化沥青含量减小考虑热压实过程使乳化沥青含量减小冷再生混合料设计冷再生混合料设计2023/1/648冷再生混合料设计冷再生混合料设计l施

17、工车辙检验施工车辙检验l出现的车辙是冷再生沥青混合料在高温条件下嵌挤出现的车辙是冷再生沥青混合料在高温条件下嵌挤力和内摩阻力不足，因剪切流动而发生的破坏。力和内摩阻力不足，因剪切流动而发生的破坏。无侧限抗压强度试验无侧限抗压强度试验2023/1/649冷再生混合料设计冷再生混合料设计p无侧限抗压强度试验温度确定（无侧限抗压强度试验温度确定（60）T55=61.0T60=61.12023/1/650冷再生混合料设计冷再生混合料设计p再生混合料的设计还需要深入研究，进行优化再生混合料的设计还需要深入研究，进行优化p施工压实过程应该进行研究和优化，这使施工压实过程应该进行研究和优化，这使HMA的压实

18、与常规不同的压实与常规不同p这是确保耐久性和经济性的关键这是确保耐久性和经济性的关键p对于大量的使用而言，深入研究是十分必要的对于大量的使用而言，深入研究是十分必要的2023/1/651HMA的设计的设计pHMA的厚度需要仔细设计的厚度需要仔细设计p上中（下）面层的混合料的设计与交通量的大上中（下）面层的混合料的设计与交通量的大小有关小有关p在满足常规指标的基础上，应该确保其抗剪切在满足常规指标的基础上，应该确保其抗剪切强度，以避免车辙和开裂强度，以避免车辙和开裂剪应力剪应力车辙和车辙和开裂控开裂控制制弯拉应弯拉应变，疲变，疲劳开裂劳开裂控制控制压应变压应变p按性能设计结构按性能设计结构p按力

19、学设计材料按力学设计材料车辙深度 作用次数2023/1/653p材料的疲劳材料的疲劳F F9 9=80150,=80150,与结构组成、所在地区有关与结构组成、所在地区有关与结构组成、所在地区有关与结构组成、所在地区有关HMA的设计的设计2023/1/654结束语结束语p路面再生是一种路面维修的重要方式，不仅可路面再生是一种路面维修的重要方式，不仅可以恢复路面性能，而且可以节约资源以恢复路面性能，而且可以节约资源p旧路面的评价是非常关键的环节，已诊断个结旧路面的评价是非常关键的环节，已诊断个结构层的使用方式，是比较困难的环节构层的使用方式，是比较困难的环节p再生结构需要科学的设计，是确保效果和

20、节约再生结构需要科学的设计，是确保效果和节约成本的关键因素成本的关键因素p冷再生混合料可以起到一种冷拌热再生的效果，冷再生混合料可以起到一种冷拌热再生的效果，科学的设计和粗放的使用是区分科学的设计和粗放的使用是区分“再生、再用再生、再用”的关键，也是确保耐久性和节约成本的关键的关键，也是确保耐久性和节约成本的关键因素因素2023/1/655结束语结束语p路面最好在夏天施工，以改善冷再生混合料的路面最好在夏天施工，以改善冷再生混合料的热压密效果和路面的耐久性；底层热压密效果和路面的耐久性；底层HMA混合混合料的压实过程需要进一步研究料的压实过程需要进一步研究p这是一项复杂的技术，不要寄望于简单的处理这是一项复杂的技术，不要寄望于简单的处理就能获得好的效果。各技术环节都有大幅优化就能获得好的效果。各技术环节都有大幅优化的余地，在大量使用的情况下，进行深入研究的余地，在大量使用的情况下，进行深入研究的经济效益将是十分显著的。的经济效益将是十分显著的。谢谢！谢谢！